CN104493607B - 龙门双速治具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种龙门双速治具，包括一体式结构的壳体，壳体的一侧设置有刀具主轴，壳体远离刀具主轴的一侧设置有驱动刀具主轴运动的主轴驱动电机，壳体内安装有依次传动连接的驱动齿轮、过渡齿轮和主轴齿轮，驱动齿轮、过渡齿轮和主轴齿轮的轴心线相互平行设置，驱动齿轮与主轴驱动电机的输出端传动连接，主轴齿轮与刀具主轴传动连接，驱动齿轮、过渡齿轮和主轴齿轮呈三角形布局，壳体靠近刀具主轴的一侧对应过渡齿轮设置有隔套让位槽。提供一种龙门双速治具，令驱动齿轮、过渡齿轮和主轴齿轮呈三角形布局，使变速齿轮结构更加紧凑，并设置可用于收集冷却液的隔套让位槽，避免单独设置集液箱，节省了整体的安装空间。
Description
技术领域
本发明涉及龙门机床技术领域，尤其涉及一种龙门双速治具。
背景技术
机床的输出治具是机床设备对工件进行加工处理的直接实现部件，输出治具在工作过程中需要实现多种动作，其中直线进给动作和高、低速切换动作是最基本的输出动作。变速齿轮箱是实现输出治具高、低速切换必不可少的部件，因此变速齿轮箱是机床设备的重要组成部分，它能改变设备的驱动装置与输出装置的传动连接关系，使设备输出不同的扭矩和转速，以满足设备对于大扭矩和高转速的使用要求。但变速齿轮箱的尺寸较大，对于部分输出治具空间布局紧凑的龙门机床，变速齿轮箱的结构设计和与输出治具的连接难度很大。基于上述情况，我们有必要提供一种结构紧凑的变速输出治具。
发明内容
本发明的一个目的在于：提供一种龙门双速治具，令驱动齿轮、过渡齿轮和主轴齿轮呈三角形布局，使变速齿轮结构更加紧凑，并设置可用于收集冷却液的隔套让位槽，避免单独设置集液箱，节省了整体的安装空间。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种龙门双速治具，包括一体式结构的壳体，所述壳体的一侧设置有刀具主轴，所述壳体远离所述刀具主轴的一侧设置有驱动所述刀具主轴运动的主轴驱动电机，所述壳体内安装有依次传动连接的驱动齿轮、过渡齿轮和主轴齿轮，所述驱动齿轮、所述过渡齿轮和所述主轴齿轮的轴心线相互平行设置，所述驱动齿轮与所述主轴驱动电机的输出端传动连接，所述主轴齿轮与所述刀具主轴传动连接，所述驱动齿轮、所述过渡齿轮和所述主轴齿轮呈三角形布局，所述壳体靠近所述刀具主轴的一侧对应所述过渡齿轮设置有隔套让位槽。
具体地，令所述驱动齿轮、所述过渡齿轮与所述主轴齿轮呈三角形布局，使变速齿轮结构更加紧凑，有效节约了该龙门双速治具的横向空间，提高该龙门双速治具在不同安装空间内使用的通用性。
具体地，通过设置可收集冷却液的所述隔套让位槽，并将所述隔套让位槽设置在所述刀具主轴的一侧，避免了单独设置集液箱，有效减小了该龙门双速治具的整体体积，降低该龙门双速治具在小空间内使用时的安装难度。
作为一种优选的技术方案，所述隔套让位槽的轴心线与所述过渡齿轮的轴心线位于同一条直线上，所述隔套让位槽从所述壳体远离所述主轴驱动电机的一侧延伸至所述过渡齿轮，所述过渡齿轮的一端插入所述隔套让位槽内。
具体地，所述过渡齿轮的一端插入所述隔套让位槽内，有效提高所述过渡齿轮在转动过程中的稳定性，保证机床设备可靠运转。
作为一种优选的技术方案，所述壳体内部设置有对各个齿轮的啮合位置和轴承喷洒冷却液的喷洒装置。
通过设置所述喷洒装置向所述壳体内的各个动连接部位喷洒冷却液，有效降低所述壳体内各个运动部件的温度，有助于提高该龙门双速治具在高速运转时的稳定性，延长机床的使用寿命。
作为一种优选的技术方案，所述壳体的顶部并位于所述主轴驱动电机的一侧设置有与外部温控装置连通的冷却液主管，所述壳体内部设置有与所述喷洒装置连通的冷却液支管，所述壳体的顶部壳壁开设有冷却液通孔，所述冷却液通孔的一端与所述冷却液主管连通，所述冷却液通孔的另一端与所述冷却液支管连通。
具体地，从所述温控装置排出的低温冷却液经过所述冷却液主管、所述冷却液通孔和所述冷却液支管后进入所述喷洒装置，然后所述喷洒装置将低温冷却液喷向各个动连接部位，实现降温。
作为一种优选的技术方案，所述壳体的顶部壳壁对应所述驱动齿轮开设有第一冷却通道，所述第一冷却通道的一端与用于固定所述驱动齿轮的轴承连通，所述第一冷却通道的另一端与所述冷却液通孔连通；
和/或，所述壳体的顶部壳壁对应所述过渡齿轮开设有第二冷却通道，所述第二冷却通道的一端与用于固定所述过渡齿轮的轴承连通，所述第二冷却通道的另一端与所述冷却液主管连通；
和/或，所述壳体的顶部壳壁对应所述主轴齿轮开设有第三冷却通道，所述第三冷却通道的一端与用于固定所述主轴齿轮的轴承连通，所述第三冷却通道的另一端与所述冷却液主管连通。
具体地，通过设置所述第一冷却通道、所述第二冷却通道和所述第三冷却通道，使低温冷却液直接从所述驱动齿轮、所述过渡齿轮和所述主轴齿轮上的轴承位置流过，对轴承进行充分散热，保证轴承的运转可靠性，延长轴承的使用寿命。
作为一种优选的技术方案，所述刀具主轴上开设有螺旋状的导液槽，所述刀具主轴靠近所述主轴驱动电机的一端设置有导液连接孔，所述导液连接孔的一端与所述冷却液支管连通，所述导液连接孔的另一端与所述导液槽连通。
通过在所述刀具主轴上设置所述导液槽，使冷却液从所述刀具主轴带走热量，有效降低所述刀具主轴的温度，保证其运转的可靠性。
作为一种优选的技术方案，所述导液槽远离所述主轴驱动电机的一端与所述隔套让位槽连通，所述隔套让位槽远离所述刀具主轴的一侧设置有与外部温控装置连通的回流孔。将所述隔套让位槽用于收集冷却液，避免单独设置集液箱，有效减小设备的整体体积。
作为一种优选的技术方案，所述驱动齿轮包括驱动轴和设置在所述驱动轴上的驱动长齿，所述驱动轴通过深沟球轴承安装在所述壳体内；所述过渡齿轮包括过渡轴和设置在所述过渡轴上的过渡大齿和过渡小齿，所述过渡大齿位于靠近所述主轴驱动电机的一端，所述过渡小齿位于远离所述主轴驱动电机的一端，所述过渡大齿与所述过渡小齿固定连接，所述过渡轴通过深沟球轴承安装在所述壳体内；所述主轴齿轮包括输出轴和设置在所述输出轴上的主轴大齿和主轴小齿，所述主轴大齿位于靠近所述主轴驱动电机的一端，所述主轴小齿位于远离所述主轴驱动电机的一端，所述主轴大齿与所述主轴小齿固定连接，所述输出轴通过深沟球轴承安装在所述壳体内。
具体地，将所述驱动齿轮、所述过渡齿轮和所述主轴齿轮通过深沟球轴承安装在所述壳体内，可抵消所述驱动轴、所述过渡轴和所述输出轴间距的综合误差，使齿轮传动更平稳，噪音很小。
具体地，所述过渡大齿与所述驱动长齿一直保持传动连接，所述过渡大齿与所述主轴小齿选择性传动连接，所述过渡小齿与所述主轴大齿选择性传动连接。当所述过渡大齿与所述主轴小齿传动连接时，所述刀具主轴处于高转速输出状态，所述刀具主轴的最高转速可达6000r/min；当所述过渡小齿与所述主轴大齿传动连接时，所述刀具主轴处于大扭矩输出状态，所述刀具主轴的最大扭矩可达1000N.m。
作为一种优选的技术方案，所述过渡齿轮上设置有用于驱动换速的换档拨叉，所述换档拨叉远离所述过渡齿轮的一端延伸至所述壳体的外部。
优选的，所述换档拨叉选择性驱动所述过渡大齿和所述过渡小齿运动，以使所述过渡大齿与所述主轴小齿传动连接，或者使所述过渡小齿与所述主轴大齿传动连接。
作为一种优选的技术方案，还包括龙门滑枕，所述龙门滑枕设置在所述壳体的一侧，所述龙门滑枕上设置有供所述壳体滑动的壳体滑轨，所述壳体与所述龙门滑枕滑动连接。
本发明的有益效果为：提供一种龙门双速治具，令驱动齿轮、过渡齿轮和主轴齿轮呈三角形布局，使变速齿轮结构更加紧凑，并设置可用于收集冷却液的隔套让位槽，避免单独设置集液箱，节省了整体的安装空间。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为实施例所述的龙门双速治具的结构示意图；
图2为实施例所述的龙门双速治具的左视图；
图3为实施例所述的龙门双速治具省略龙门滑枕后的结构示意图；
图4为图3所示A位置的局部放大图；
图5为实施例所述的驱动齿轮、过渡齿轮和主轴齿轮的相对位置示意图。
图1至图5中：
1、壳体；2、刀具主轴；21、导液槽；22、导液连接孔；3、主轴驱动电机；4、驱动齿轮；41、驱动轴；42、驱动长齿；5、过渡齿轮；51、过渡轴；52、过渡大齿；53、过渡小齿；6、主轴齿轮；61、输出轴；62、主轴大齿；63、主轴小齿；7、隔套让位槽；8、喷洒装置；9、冷却液主管；10、冷却液支管；11、冷却液通孔；12、第一冷却通道；13、第二冷却通道；14、第三冷却通道；15、深沟球轴承；16、龙门滑枕。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1～5所示，于本实施例中，一种龙门双速治具，包括一体式结构的壳体1，壳体1的一侧设置有刀具主轴2，壳体1远离刀具主轴2的一侧设置有驱动刀具主轴2运动的主轴驱动电机3，壳体1内安装有依次传动连接的驱动齿轮4、过渡齿轮5和主轴齿轮6，驱动齿轮4、过渡齿轮5和主轴齿轮6的轴心线相互平行设置，驱动齿轮4与主轴驱动电机3的输出端传动连接，主轴齿轮6与刀具主轴2传动连接。驱动齿轮4、过渡齿轮5和主轴齿轮6呈三角形布局，使变速齿轮结构更加紧凑，有效节约了该龙门双速治具的横向空间，提高该龙门双速治具在不同安装空间内使用的通用性。
壳体1靠近刀具主轴2的一侧对应过渡齿轮5设置有隔套让位槽7，隔套让位槽7的轴心线与过渡齿轮5的轴心线位于同一条直线上，隔套让位槽7从壳体1远离主轴驱动电机3的一侧延伸至过渡齿轮5，过渡齿轮5的一端插入隔套让位槽7内。通过设置可收集冷却液的隔套让位槽7，并将隔套让位槽7设置在刀具主轴2的一侧，避免了单独设置集液箱，有效减小了该龙门双速治具的整体体积，降低该龙门双速治具在小空间内使用时的安装难度。另外，过渡齿轮5的一端插入隔套让位槽7内，有效提高过渡齿轮5在转动过程中的稳定性，保证机床设备可靠运转。
壳体1内部设置有对各个齿轮的啮合位置和轴承喷洒冷却液的喷洒装置8。喷洒装置8向壳体1内的各个动连接部位喷洒冷却液，有效降低壳体1内各个运动部件的温度，提高该龙门双速治具在高速运转时的稳定性，延长机床的使用寿命。壳体1的顶部并位于主轴驱动电机3的一侧设置有与外部温控装置连通的冷却液主管9，壳体1内部设置有与喷洒装置8连通的冷却液支管10，壳体1的顶部壳壁开设有冷却液通孔11，冷却液通孔11的一端与冷却液主管9连通，冷却液通孔11的另一端与冷却液支管10连通。具体地，从温控装置排出的低温冷却液经过冷却液主管9、冷却液通孔11和冷却液支管10后进入喷洒装置8，然后喷洒装置8将低温冷却液喷向各个动连接部位，实现降温。
壳体1的顶部壳壁对应驱动齿轮4开设有第一冷却通道12，第一冷却通道12的一端与用于固定驱动齿轮4的轴承连通，第一冷却通道12的另一端与冷却液通孔11连通。壳体1的顶部壳壁对应过渡齿轮5开设有第二冷却通道13，第二冷却通道13的一端与用于固定过渡齿轮5的轴承连通，第二冷却通道13的另一端与冷却液主管9连通。壳体1的顶部壳壁对应主轴齿轮6开设有第三冷却通道14，第三冷却通道14的一端与用于固定主轴齿轮6的轴承连通，第三冷却通道14的另一端与冷却液主管9连通。具体地，通过设置第一冷却通道12、第二冷却通道13和第三冷却通道14，使低温冷却液直接从驱动齿轮4、过渡齿轮5和主轴齿轮6上的轴承位置流过，对轴承进行充分散热，保证轴承的运转可靠性，延长轴承的使用寿命。
刀具主轴2上开设有螺旋状的导液槽21，刀具主轴2靠近主轴驱动电机3的一端设置有导液连接孔22，导液连接孔22的一端与冷却液支管10连通，导液连接孔22的另一端与导液槽21连通。通过在刀具主轴2上设置导液槽21，使冷却液从刀具主轴2带走热量，有效降低刀具主轴2的温度，保证其运转的可靠性。导液槽21远离主轴驱动电机3的一端与隔套让位槽7连通，隔套让位槽7远离刀具主轴2的一侧设置有与外部温控装置连通的回流孔。将隔套让位槽7用于收集冷却液，避免单独设置集液箱，有效减小设备的整体体积。
驱动齿轮4包括驱动轴41和设置在驱动轴41上的驱动长齿42，驱动轴41通过深沟球轴承15安装在壳体1内。过渡齿轮5包括过渡轴51和设置在过渡轴51上的过渡大齿52和过渡小齿53，过渡大齿52位于靠近主轴驱动电机3的一端，过渡小齿53位于远离主轴驱动电机3的一端，过渡大齿52与过渡小齿53固定连接，过渡轴51通过深沟球轴承15安装在壳体1内。主轴齿轮6包括输出轴61和设置在输出轴61上的主轴大齿62和主轴小齿63，主轴大齿62位于靠近主轴驱动电机3的一端，主轴小齿63位于远离主轴驱动电机3的一端，主轴大齿62与主轴小齿63固定连接，输出轴61通过深沟球轴承15安装在壳体1内。将驱动齿轮4、过渡齿轮5和主轴齿轮6通过深沟球轴承15安装在壳体1内，可抵消驱动轴41、过渡轴51和输出轴61间距的综合误差，使齿轮传动更平稳，噪音很小。
具体地，过渡大齿52与驱动长齿42一直保持传动连接，过渡大齿52与主轴小齿63选择性传动连接，过渡小齿53与主轴大齿62选择性传动连接。当过渡大齿52与主轴小齿63传动连接时，刀具主轴2处于高转速输出状态，刀具主轴2的最高转速可达6000r/min；当过渡小齿53与主轴大齿62传动连接时，刀具主轴2处于大扭矩输出状态，刀具主轴2的最大扭矩可达1000N.m。
过渡齿轮5上设置有用于驱动换速的换档拨叉，换档拨叉远离过渡齿轮5的一端延伸至壳体1的外部。换档拨叉选择性驱动过渡大齿52和过渡小齿53运动，以使过渡大齿52与主轴小齿63传动连接，或者使过渡小齿53与主轴大齿62传动连接。
该龙门双速治具包括龙门滑枕16，龙门滑枕16设置在壳体1的一侧，龙门滑枕16上设置有供壳体1滑动的壳体1滑轨，壳体1与龙门滑枕16滑动连接。
本文中的“第一”、“第二”、“第三”仅仅是为了在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种龙门双速治具，其特征在于，包括一体式结构的壳体，所述壳体的一侧设置有刀具主轴，所述壳体远离所述刀具主轴的一侧设置有驱动所述刀具主轴运动的主轴驱动电机，所述壳体内安装有依次传动连接的驱动齿轮、过渡齿轮和主轴齿轮，所述驱动齿轮、所述过渡齿轮和所述主轴齿轮的轴心线相互平行设置，所述驱动齿轮、所述过渡齿轮和所述主轴齿轮呈三角形布局，所述壳体靠近所述刀具主轴的一侧对应所述过渡齿轮设置有隔套让位槽；
所述隔套让位槽的轴心线与所述过渡齿轮的轴心线位于同一条直线上，所述隔套让位槽从所述壳体远离所述主轴驱动电机的一侧延伸至所述过渡齿轮，所述过渡齿轮的一端插入所述隔套让位槽内；
所述壳体内部设置有对各个齿轮的啮合位置和轴承喷洒冷却液的喷洒装置；
所述壳体的顶部并位于所述主轴驱动电机的一侧设置有与外部温控装置连通的冷却液主管，所述壳体内部设置有与所述喷洒装置连通的冷却液支管，所述壳体的顶部壳壁开设有冷却液通孔，所述冷却液通孔的一端与所述冷却液主管连通，所述冷却液通孔的另一端与所述冷却液支管连通。
2.根据权利要求1所述的龙门双速治具，其特征在于，所述壳体的顶部壳壁对应所述驱动齿轮开设有第一冷却通道，所述第一冷却通道的一端与用于固定所述驱动齿轮的轴承连通，所述第一冷却通道的另一端与所述冷却液通孔连通；
和/或，所述壳体的顶部壳壁对应所述过渡齿轮开设有第二冷却通道，所述第二冷却通道的一端与用于固定所述过渡齿轮的轴承连通，所述第二冷却通道的另一端与所述冷却液主管连通；
和/或，所述壳体的顶部壳壁对应所述主轴齿轮开设有第三冷却通道，所述第三冷却通道的一端与用于固定所述主轴齿轮的轴承连通，所述第三冷却通道的另一端与所述冷却液主管连通。
3.根据权利要求2所述的龙门双速治具，其特征在于，所述刀具主轴上开设有螺旋状的导液槽，所述刀具主轴靠近所述主轴驱动电机的一端设置有导液连接孔，所述导液连接孔的一端与所述冷却液支管连通，所述导液连接孔的另一端与所述导液槽连通。
4.根据权利要求3所述的龙门双速治具，其特征在于，所述导液槽远离所述主轴驱动电机的一端与所述隔套让位槽连通，所述隔套让位槽远离所述刀具主轴的一侧设置有与外部温控装置连通的回流孔。
5.根据权利要求1至4任一项所述的龙门双速治具，其特征在于，所述过渡齿轮上设置有用于驱动换速的换档拨叉，所述换档拨叉远离所述过渡齿轮的一端延伸至所述壳体的外部。
6.根据权利要求1至4任一项所述的龙门双速治具，其特征在于，还包括龙门滑枕，所述龙门滑枕设置在所述壳体的一侧，所述龙门滑枕上设置有供所述壳体滑动的壳体滑轨，所述壳体与所述龙门滑枕滑动连接。
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